JP2006229990A - Video apparatus for automatically adjusting white balance and white balance adjustment method therefor - Google Patents

Video apparatus for automatically adjusting white balance and white balance adjustment method therefor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a video apparatus exactly and automatically adjusting white balance. <P>SOLUTION: The video apparatus has: a color space conversion part 100 for converting input video data sensed by an image sensor into data of a color space having chromaticity components; a gray area extraction part 200 for extracting a gray area of the input video data based on gray areas of respective light source detected using many light sources and a predetermined color checker; a detection part 300 which uses the average value and the median of the input video data in a color gamut to extract initial light source information and which uses the fact that luminance difference exists between gray components and the chromaticity components to adjust the initial light source information so that the chromaticity components flowing in the extracted gray area are excluded; and a gain control part 600 for calculating gain applied to scaling of the input video data on the basis of the adjusted light source information and applying the calculated gain to the input video data to adjust the white balance. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、色度色空間(chromatic color space)で抽出した映像装置のグレイ領域に流入される色度成分を最小化して正確な光源を検出した後、検出した光源情報を用いてホワイトバランスを自動で調整できるホワイトバランスを自動調整する映像装置及びそのホワイトバランス調整方法に関する。   The present invention minimizes the chromaticity component flowing into the gray area of the video device extracted in the chromatic color space and detects an accurate light source, and then uses the detected light source information to perform white balance. The present invention relates to a video apparatus that automatically adjusts white balance that can be automatically adjusted, and a white balance adjustment method thereof.

ホワイトバランス調整とは、入力された映像データにおいて、光源による物体色の変化が最大のホワイトを検出して、検出したホワイトのRGB構成比で色温度を判断した後、検出したホワイトを基準に色温度によるR(Red:レッド)とB(Blue:ブルー)を補正することによって全体色感をシフト(shift)させて色バランスを取る色補正機能を指す。   White balance adjustment is to detect the white color that has the largest change in object color due to the light source in the input video data, determine the color temperature based on the detected RGB composition ratio, and then use the detected white color as a reference. This refers to a color correction function that shifts the overall color sense by correcting R (Red) and B (Blue) depending on the temperature to achieve color balance.

一般に、ディジタルスチルカメラ、ディジタルビデオカメラなどのような映像装置を使って同一な被写体を撮像する場合、室内の白色ランプ、蛍光照明灯、あるいは、太陽光下など様々な光源の条件によって、撮像された色の見かけは違ってくる。人間の目はそれぞれの光源に順応してホワイトをホワイトとして感じられるカラー恒常性(color constancy)を有する。一方、映像装置は、色温度(color temperature)が異なる光源に含まれたRGB成分を反映する。例えば、光源の色温度が高い場合は青色が含まれたホワイトを再現し、色温度が低い場合は赤色が含まれたホワイトを再現するようになる。   In general, when the same subject is imaged using a video device such as a digital still camera or a digital video camera, the image is captured depending on the conditions of various light sources such as an indoor white lamp, a fluorescent lamp, or sunlight. The color looks different. The human eye has color constancy that adapts to each light source and feels white as white. On the other hand, the video apparatus reflects RGB components included in light sources having different color temperatures. For example, when the color temperature of the light source is high, white including blue is reproduced, and when the color temperature is low, white including red is reproduced.

従って、光源により色温度が変わる場合に、ホワイトが白く見えるようにするために、ホワイトバランス調整が必要である。例えば、青色が含まれたホワイトに対してはRのゲインを増加させ、かつ、Bのゲインを減少させるように調整する必要がり、また、赤色が含まれたホワイトに対してはBのゲインを増加させ、かつ、Rのゲインを減少させるように調整する必要がある。   Therefore, when the color temperature varies depending on the light source, white balance adjustment is necessary to make white appear white. For example, it is necessary to adjust to increase the gain of R and decrease the gain of B for white including blue, and to adjust the gain of B for white including red. It is necessary to adjust so as to increase and decrease the gain of R.

このようにホワイトバランスを正確に調整するためには、基準になるホワイトを正確に検出すべきである。このために、「撮像した画面に含まれる色成分全体を積分すればゼロ、すなわち無彩色に近い」というグレイワールド仮定(gray world assumption)に基づきホワイトバランスを調整することができる。特に、グレイワールド仮定下におけるホワイトバランス調整は、入力映像が多様な色を含んで色の分布が広い場合に効果的にホワイトを検出できる。グレイワールド仮定下でホワイトバランスを調整する場合、入力映像に支配的な色(カラー)が存在する場合や、抽出されるグレイ領域に色度成分が流入される場合にも正確な光源情報を獲得してホワイトバランスを正確に行なう必要がある。   In order to accurately adjust the white balance in this way, the reference white should be accurately detected. For this reason, the white balance can be adjusted based on the gray world assumption that “if the entire color component included in the captured screen is integrated, it is zero, that is, close to an achromatic color”. In particular, white balance adjustment under the assumption of a gray world can effectively detect white when the input image includes various colors and the color distribution is wide. When adjusting the white balance under the assumption of the gray world, accurate light source information can be obtained even when dominant colors (colors) exist in the input video or when chromaticity components flow into the extracted gray area. Therefore, it is necessary to perform white balance accurately.

本発明は、前記した従来の技術の問題点を解決するために案出されたもので、その目的は、色度色空間で抽出したグレイ領域に流入される色度成分を最小化し、入力映像に存在する支配的なカラーを排除して検出した光源情報を用いて正確にホワイトバランスを調整できるホワイトバランスを自動調整する映像装置及びそのホワイトバランス調整方法を提供するところにある。   The present invention has been devised to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to minimize the chromaticity component flowing into the gray area extracted in the chromaticity color space, and to input video. An image device for automatically adjusting white balance, which can accurately adjust white balance using light source information detected by removing dominant colors existing in the image, and a method for adjusting the white balance are provided.

前記した目的を達成するために、本発明に係るホワイトバランスを自動調整する映像装置は、イメージセンサでセンシングされた入力映像データを、色度成分を有する色空間のデータに変換する色空間変換部、多数の光源及び所定のカラーチェッカを用いて検出されるそれぞれの光源のグレイ領域に基づき前記入力映像データのグレイ領域を抽出するグレイ領域抽出部、入力映像データの色域内平均値及び中心値を用いて初期光源情報を抽出し、グレイ成分(gray component)と色度成分(chromatic component)との間に輝度差が存在することを用いて抽出されたグレイ領域に流入された色度成分が排除されるように初期光源情報を調整する検出部、および前記調整された光源情報に基づき前記入力映像データのスケーリングに適用されるゲインを計算し、計算されたゲインを前記入力映像データに適用してホワイトバランスを調整するゲイン制御部を含む。   In order to achieve the above object, a video apparatus for automatically adjusting white balance according to the present invention includes a color space conversion unit that converts input video data sensed by an image sensor into data of a color space having a chromaticity component. A gray area extracting unit for extracting a gray area of the input video data based on a gray area of each light source detected using a plurality of light sources and a predetermined color checker; and an average value and a center value in the color gamut of the input video data To extract the initial light source information and eliminate the chromaticity component that flows into the extracted gray area using the difference in luminance between the gray component and the chromatic component. A detector that adjusts the initial light source information, and a gain applied to the scaling of the input video data based on the adjusted light source information. A gain control unit that adjusts white balance by applying the calculated gain to the input video data is included.

ここで、前記ホワイトバランスが調整された入力映像がディスプレイされるように信号処理する信号処理部をさらに備えることが好ましい。   Here, it is preferable to further include a signal processing unit that performs signal processing so that the input video with the adjusted white balance is displayed.

この際、色空間は、輝度(Y)軸、R/(R+G+B)軸、B/(R+G+B)軸よりなる色空間、または、輝度(Y)軸、R/G軸、B/G軸よりなる色空間であることが好ましい。   At this time, the color space consists of a color space consisting of a luminance (Y) axis, an R / (R + G + B) axis, and a B / (R + G + B) axis, or a luminance (Y) axis, an R / G axis, and a B / G axis. A color space is preferred.

望ましくは、グレイ領域抽出部は、多数の光源を用いて獲得されるグレイパッチのデータの平均値を用いて各光源のホワイトポイントを検出した後、各光源のホワイトポイントを中心にした所定範囲を各光源のグレイ領域として検出して、各光源のグレイ領域をすべて含む領域を、前記入力映像データのグレイ領域として抽出する。   Preferably, the gray area extraction unit detects a white point of each light source using an average value of gray patch data acquired using a plurality of light sources, and then determines a predetermined range centered on the white point of each light source. An area including all the gray areas of each light source is extracted as a gray area of the input video data.

また、望ましくは、検出部が、入力映像の色域内平均値及び中心値を用いて前記色域内平均値が反映された加重平均値を計算した後、加重平均値に基づき初期光源情報を抽出する光源情報抽出部、およびグレイ成分と色度成分との間に輝度差が存在することを用いてグレイ領域を低輝度の第1領域と高輝度の第2領域とに分割した後、第1領域の平均値及び第2領域の平均値に基づき初期光源情報を調整する調整部を含む。   Preferably, the detection unit calculates a weighted average value that reflects the average value within the color gamut using the average value and center value within the color gamut of the input video, and then extracts initial light source information based on the weighted average value. After dividing the gray area into a first area having a low luminance and a second area having a high luminance using the light source information extraction unit and the presence of a luminance difference between the gray component and the chromaticity component, the first area And an adjustment unit that adjusts the initial light source information based on the average value of the first region and the average value of the second region.

また、望ましくは、光源情報抽出部が、加重平均値を、各光源のホワイトポイントを連結した中心軸に垂直マッピングした後、各光源別加重平均値を各光源のホワイトポイントにマッピングしたときに、誤差を最小化できる動きに基づき前記マッピングされた中心軸上の加重平均値を補正して初期光源情報として抽出する。   Preferably, the light source information extraction unit vertically maps the weighted average value to the central axis connecting the white points of each light source, and then maps the weighted average value for each light source to the white point of each light source. Based on the motion that can minimize the error, the weighted average value on the mapped central axis is corrected and extracted as initial light source information.

また、加重平均値は次の式(1)により計算されることが好ましい。
ここで、rweightedは加重平均値のR/(R+G+B)値、bweightedは加重平均値のB/(R+G+B)値であり、αとβとはそれぞれ任意の定数であり、raveは色域内平均値のR/(R+G+B)値、baveは色域内平均値のB/(R+G+B)値を示し、rgmは前記色域の中心値のR/(R+G+B)値、bgmは前記色域の中心値のB/(R+G+B)値を示す。
The weighted average value is preferably calculated by the following formula (1).
Here, r weighted is a weighted average R / (R + G + B) value, b weighted is a weighted average B / (R + G + B) value, α and β are arbitrary constants, and r ave is within the color gamut. R / (R + G + B) value of the average value, b ave indicates B / (R + G + B) value of the average value in the color gamut, r gm is the R / (R + G + B) value of the center value of the color gamut, and b gm is the color gamut B / (R + G + B) value of the center value of.

また、望ましくは、調整部が、グレイ領域での最大値と最小値の平均値及びグレイ領域の平均値を用いて決定されたスレショルド輝度値を基準に、グレイ領域を、第1領域と第2領域とに分割した後、第1領域の平均値と第2領域の平均値とを用いて初期光源情報を調整する。   Preferably, the adjustment unit sets the gray region as the first region and the second region based on the threshold luminance value determined using the average value of the maximum value and the minimum value in the gray region and the average value of the gray region. After dividing into regions, the initial light source information is adjusted using the average value of the first region and the average value of the second region.

この際、スレショルド輝度値は次の式(2)により計算されることが好ましい。
ここで、Ythresholdはスレショルド輝度値、Yregionは第1領域の平均値と第2領域の平均値との平均値であり、Yaveはグレイ領域の平均値であり、αとβとはそれぞれ任意の定数を示す。
At this time, the threshold luminance value is preferably calculated by the following equation (2).
Here, Y threshold is a threshold luminance value, Y region is an average value of the average value of the first region and the average value of the second region, Y ave is an average value of the gray region, and α and β are respectively Indicates an arbitrary constant.

また、望ましくは、調整部が、第1領域の平均値及び第2領域の平均値のうち、初期光源情報と最短距離を有する平均値を、調整された光源情報として検出する。   Preferably, the adjustment unit detects, as adjusted light source information, an average value having the shortest distance from the initial light source information among the average value of the first region and the average value of the second region.

この際、調整された光源情報は次の式(3)により計算されることが好ましい。
ここで、rwhtとbwhtとはそれぞれ調整された光源情報のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値であり、rdownとbdownとはそれぞれ第1領域の平均値のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値であり、rupとbupとはそれぞれ第2領域の色域平均値のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値を示し、Distdownは初期光源情報と第1領域の平均値との距離を示し、Distupは初期光源情報と第2領域の平均値との距離を示す。
At this time, the adjusted light source information is preferably calculated by the following equation (3).
Here, r wht and b wht are the R / (R + G + B) value and B / (R + G + B) value of the adjusted light source information, respectively, and r down and b down are R / of the average value of the first region, respectively. (R + G + B) value, B / (R + G + B) value, r up and b up indicate the R / (R + G + B) value and B / (R + G + B) value of the color gamut average value of the second region, respectively, and Dist down is The distance between the initial light source information and the average value of the first area is indicated, and Dist up indicates the distance between the initial light source information and the average value of the second area.

そして、ゲインは次の式(4)により計算されることが好ましい。
ここで、RgainとBgainとはそれぞれレッド(R)に適用されるゲイン値、ブルー(B)に適用されるゲイン値であり、fscalingは入力映像をスケーリングするスケールファクタ(scaling factor)であり、rwhtとbwhtとはそれぞれ調整された光源情報のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値であり、gwhtは光源情報のG値である。
The gain is preferably calculated by the following equation (4).
Here, R gain and B gain are a gain value applied to red (R) and a gain value applied to blue (B), respectively, and f scaling is a scaling factor for scaling an input image. Yes , r wht and b wht are the adjusted R / (R + G + B) value and B / (R + G + B) value of the light source information, respectively, and g wht is the G value of the light source information.

また、望ましくは、ゲイン制御部が、計算されるスケールファクタの逆数と、計算に用いられるレッド(R)のゲイン値とを入力映像のレッド(R)に乗算すると共に、スケールファクタの逆数と、計算に用いられるブルー(B)のゲイン値とを入力映像のブルー(B)に乗算することにより、入力映像のホワイトバランスを調整する。   Preferably, the gain control unit multiplies the red (R) of the input image by the reciprocal of the calculated scale factor and the red (R) gain value used for the calculation, and the reciprocal of the scale factor, By multiplying the blue (B) of the input image by the blue (B) gain value used for the calculation, the white balance of the input image is adjusted.

また、前記した目的を達成するために、本発明に係る映像装置のホワイトバランスを自動調整する方法は、イメージセンサでセンシングされた入力映像データを、色度成分を有する色空間のデータに変換する段階、多数の光源及び所定のカラーチェッカを用いて検出されるそれぞれの光源のグレイ領域に基づき入力映像データのグレイ領域を抽出する段階、入力映像データの色域内平均値及び中心値を用いて光源情報を抽出し、グレイ成分と色度成分との間に輝度差が存在することを用いて、抽出されたグレイ領域に流入された色度成分が排除されるように初期光源情報を調整して最終光源情報を抽出する段階、および最終光源情報に基づき入力映像データのスケーリングに適用されるゲインを計算し、計算されたゲインを入力映像データに適用してホワイトバランスを調整する段階を含む。   In order to achieve the above object, a method for automatically adjusting the white balance of a video apparatus according to the present invention converts input video data sensed by an image sensor into data in a color space having a chromaticity component. Extracting a gray area of the input video data based on a gray area of each light source detected using a plurality of light sources and a predetermined color checker, a light source using an average value and a center value in the color gamut of the input video data Extract the information and adjust the initial light source information so that the chromaticity component flowing into the extracted gray area is excluded by using the brightness difference between the gray component and the chromaticity component. Extracting the final light source information and calculating the gain applied to the scaling of the input video data based on the final light source information, and using the calculated gain as the input video data And use, including the step of adjusting the white balance.

ここで、ホワイトバランスが調整された入力映像がディスプレイされるように信号処理する段階をさらに含むことが好ましい。   Here, it is preferable that the method further includes a step of performing signal processing so that the input image with the adjusted white balance is displayed.

この際、記色空間は、輝度(Y)軸、R/(R+G+B)軸、B/(R+G+B)軸よりなる色空間、または、輝度(Y)軸、R/G軸、B/G軸よりなる色空間であることが好ましい。   At this time, the color space is a color space composed of a luminance (Y) axis, an R / (R + G + B) axis, a B / (R + G + B) axis, or a luminance (Y) axis, an R / G axis, and a B / G axis. Is preferably a color space.

望ましくは、グレイ領域を抽出する段階は、多数の光源を用いて獲得されるグレイパッチのデータの平均値を用いて各光源のホワイトポイントを検出する段階、および各光源のホワイトポイントを中心にした所定範囲を各光源のグレイ領域として検出して各光源のグレイ領域をすべて含む領域を、入力映像データのグレイ領域として抽出する段階を含む。   Preferably, the step of extracting the gray region is performed by detecting a white point of each light source using an average value of gray patch data acquired using a plurality of light sources, and centering on the white point of each light source. Detecting a predetermined range as a gray region of each light source and extracting a region including all the gray regions of each light source as a gray region of the input video data.

また、望ましくは、最終光源情報を抽出する段階が、入力映像の色域内平均値及び中心値を用いて、色域内平均値が反映された加重平均値を計算した後、加重平均値に基づき初期光源情報を抽出する段階、およびグレイ成分と色度成分との間に輝度差が存在することを用いてグレイ領域を低輝度の第1領域と高輝度の第2領域とに分割した後、第1領域の平均値及び第2領域の平均値に基づき初期光源情報を調整する段階を含む。   Preferably, the step of extracting the final light source information includes calculating a weighted average value that reflects the average value within the color gamut using the average value within the color gamut and the center value of the input video, and then initializing based on the weighted average value. After the light source information is extracted and the gray region is divided into the low-brightness first region and the high-brightness second region using the difference in luminance between the gray component and the chromaticity component, And adjusting the initial light source information based on the average value of the first region and the average value of the second region.

また、望ましくは、初期光源情報を抽出する段階が、加重平均値を、各光源のホワイトポイントを連結した中心軸に垂直マッピングした後、各光源別加重平均値を各光源のホワイトポイントにマッピングしたときに、誤差を最小化できる動きに基づきマッピングされた中心軸上の加重平均値を補正して初期光源情報として抽出する。   Preferably, the step of extracting the initial light source information includes mapping the weighted average value vertically to the central axis connecting the white points of each light source, and then mapping the weighted average value for each light source to the white point of each light source. Sometimes, the weighted average value on the central axis mapped based on the motion that can minimize the error is corrected and extracted as initial light source information.

この際、加重平均値は次の式(1)により計算されることが好ましい。
ここで、rweightedは加重平均値のR/(R+G+B)値、bweightedは加重平均値のB/(R+G+B)値であり、αとβとはそれぞれ任意の定数であり、raveは色域内平均値のR/(R+G+B)値、baveは色域内平均値のB/(R+G+B)値を示し、rgmは前記色域の中心値のR/(R+G+B)値、bgmは前記色域の中心値のB/(R+G+B)値を示す。
At this time, the weighted average value is preferably calculated by the following equation (1).
Here, r weighted is a weighted average R / (R + G + B) value, b weighted is a weighted average B / (R + G + B) value, α and β are arbitrary constants, and r ave is within the color gamut. R / (R + G + B) value of the average value, b ave indicates B / (R + G + B) value of the average value in the color gamut, r gm is the R / (R + G + B) value of the center value of the color gamut, and b gm is the color gamut B / (R + G + B) value of the center value of.

また、望ましくは、初期光源情報を調整する段階が、グレイ領域での最大値と最小値の平均値及びグレイ領域の平均値を用いて決定されたスレショルド輝度値を基準に、グレイ領域を、第1領域と第2領域とに分割した後、第1領域の平均値と第2領域の平均値とを用いて初期光源情報を調整する。   Preferably, the step of adjusting the initial light source information may be performed by adjusting the gray region based on the threshold luminance value determined using the average value of the maximum value and the minimum value in the gray region and the average value of the gray region. After dividing into 1 area | region and 2nd area | region, initial light source information is adjusted using the average value of a 1st area | region, and the average value of a 2nd area | region.

この際、スレショルド輝度値は次の式(2)により計算されることが好ましい。
ここで、Ythresholdはスレショルド輝度値、Yregionは第1領域の平均値と第2領域の平均値との平均値であり、Yaveはグレイ領域の平均値であり、αとβとはそれぞれ任意の定数を示す。
At this time, the threshold luminance value is preferably calculated by the following equation (2).
Here, Y threshold is a threshold luminance value, Y region is an average value of the average value of the first region and the average value of the second region, Y ave is an average value of the gray region, and α and β are respectively Indicates an arbitrary constant.

また、望ましくは、初期光源情報を調整する段階が、第1領域の平均値及び第2領域の平均値のうち、初期光源情報と最短距離を有する平均値を、調整された光源情報として検出する。   Preferably, the step of adjusting the initial light source information detects the average value having the shortest distance from the initial light source information among the average value of the first region and the average value of the second region as the adjusted light source information. .

この際、調整された光源情報は次の式(3)により計算されることが好ましい。
ここで、rwhtとbwhtとはそれぞれ調整された光源情報のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値であり、rdownとbdownとはそれぞれ第1領域の平均値のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値であり、rupとbupとはそれぞれ第2領域の平均値のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値を示し、Distdownは初期光源情報と第1領域の平均値との距離を示し、Distupは初期光源情報と第2領域の平均値との距離を示す。
At this time, the adjusted light source information is preferably calculated by the following equation (3).
Here, r wht and b wht are the R / (R + G + B) value and B / (R + G + B) value of the adjusted light source information, respectively, and r down and b down are R / of the average value of the first region, respectively. (R + G + B) value and B / (R + G + B) value, where r up and b up are the average R / (R + G + B) value and B / (R + G + B) value of the second region, respectively, and Dist down is the initial light source The distance between the information and the average value of the first area is indicated, and Dist up indicates the distance between the initial light source information and the average value of the second area.

この際、ゲインは次の(4)により計算されることが好ましい。
ここで、RgainとBgainとはそれぞれレッド(R)に適用されるゲイン値、ブルー(B)に適用されるゲイン値であり、fscalingは入力映像をスケーリングするスケールファクタ(scaling factor)であり、rwhtとbwhtとはそれぞれ調整された光源情報のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値であり、gwhtは光源情報のG値である。
At this time, the gain is preferably calculated by the following (4).
Here, R gain and B gain are a gain value applied to red (R) and a gain value applied to blue (B), respectively, and f scaling is a scaling factor for scaling an input image. Yes , r wht and b wht are the adjusted R / (R + G + B) value and B / (R + G + B) value of the light source information, respectively, and g wht is the G value of the light source information.

また、望ましくは、ホワイトバランスを調整する段階が、スケールファクタの逆数と、計算に用いられるレッド(R)のゲイン値とを入力映像のレッド(R)に乗算すると共に、スケールファクタの逆数と、計算に用いられるブルー(B)のゲイン値とを入力映像のブルー(B)に乗算することにより、入力映像のホワイトバランスを調整する。   Preferably, the step of adjusting the white balance includes multiplying the red (R) of the input image by the reciprocal of the scale factor and the red (R) gain value used for the calculation, and the reciprocal of the scale factor; By multiplying the blue (B) of the input image by the blue (B) gain value used for the calculation, the white balance of the input image is adjusted.

以上述べたように、本発明によれば、グレイ領域に流入される色度成分の影響が最小化した光源情報を検出してホワイトバランスを調整することによってホワイトバランシングの正確度を高められる。そして、光源情報を検出するために使用されるグレイ領域検出時の色域中心値に基づき色域平均値を計算することによって、色域内で支配的な色の存在によって光源情報が不正確なものとして検出されることを防止できる。   As described above, according to the present invention, the accuracy of white balancing can be improved by detecting the light source information in which the influence of the chromaticity component flowing into the gray region is minimized and adjusting the white balance. And by calculating the color gamut average value based on the color gamut center value at the time of gray area detection used to detect the light source information, the light source information is inaccurate due to the presence of dominant colors in the color gamut. Can be prevented.

以下、添付した図面に基づき本発明の好適な実施形態を詳述する。
図1は本発明の映像装置の一実施形態に係るホワイトバランス調整装置のブロック図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a white balance adjusting apparatus according to an embodiment of a video apparatus of the present invention.

図1に示すように、本実施形態に係る映像装置のホワイトバランス調整装置は、色空間変換部100、グレイ領域抽出部(gray region detection unit)200、検出部300、ゲイン制御部600を備える。ここで、検出部300は、光源情報抽出部400及び調整部500を含む。   As shown in FIG. 1, the white balance adjustment device of the video apparatus according to the present embodiment includes a color space conversion unit 100, a gray region detection unit 200, a detection unit 300, and a gain control unit 600. Here, the detection unit 300 includes a light source information extraction unit 400 and an adjustment unit 500.

色空間変換部100は、入力映像データを色度色空間のデータに変換する。実際のカラー成分(色成分)のうち光源変化の影響を多く反映するカラー(色)はグレイカラー(灰色)なので、グレイ領域を検出することが容易な色度色空間に入力映像データを変換する。すなわち、イメージセンサの出力値であるCCD出力RGB値(CCDデータ)のホワイトバランスを調整するために、CCD出力RGB値をグレイ検出が容易な色度色空間のデータに変換する。   The color space conversion unit 100 converts input video data into chromaticity color space data. Of the actual color components (color components), the color (color) that largely reflects the influence of the light source change is gray color (gray), so the input video data is converted to a chromaticity color space where it is easy to detect the gray area. . That is, in order to adjust the white balance of the CCD output RGB value (CCD data), which is the output value of the image sensor, the CCD output RGB value is converted into data in a chromaticity color space that allows easy gray detection.

この際、色度色空間は、例えば、輝度軸、R/(R+G+B)軸、B/(R+G+B)軸よりなる色空間や、輝度軸、R/G軸、B/G軸よりなる色空間などである。これは、光源によりカラーキャスト(color cast)が発生する場合は、グレイカラーのRGB構成の成分間の比(ratio)が変わるので、CCD出力RGB値のRGB構成の成分間の比を座標軸として使用する色度色空間に入力映像データを変換するためである。   In this case, the chromaticity color space is, for example, a color space composed of the luminance axis, R / (R + G + B) axis, B / (R + G + B) axis, a color space composed of the luminance axis, R / G axis, B / G axis, etc. It is. This is because when the color cast is generated by the light source, the ratio between the components of the RGB component of the gray color changes, so the ratio between the components of the RGB component of the CCD output RGB value is used as the coordinate axis. This is because the input video data is converted to the chromaticity color space.

グレイ領域抽出部200は、多数の光源を用いて獲得されるグレイパッチのデータに基づきグレイ領域範囲を抽出する。この際、多数の光源は、例えば、標準光源D65、標準光源D50、標準光源CWF、標準光源Aなどである。また、光源の数を増やすことによってグレイ領域抽出に対する正確度を高めることができる。   The gray area extraction unit 200 extracts a gray area range based on gray patch data acquired using a large number of light sources. In this case, the multiple light sources are, for example, the standard light source D65, the standard light source D50, the standard light source CWF, the standard light source A, and the like. Also, the accuracy for gray region extraction can be increased by increasing the number of light sources.

グレイ領域抽出部200は、多数の光源に対するマクベスカラーチェッカ(Macbeth Color Checker)のグレイパッチのデータ(gray patch data)を獲得し、獲得したグレイパッチのデータの平均値を各光源のホワイトとして決定する。そして、各光源に対する分布特性を用いて各光源のホワイトポイントを中心に所定領域を各光源のグレイ領域と決定し、決定された各光源のグレイ領域をすべて含む領域を、入力映像のグレイ領域として抽出する。   The gray area extraction unit 200 acquires gray patch data (gray patch data) of a Macbeth Color Checker for a large number of light sources, and determines an average value of the acquired gray patch data as white of each light source. . Then, using the distribution characteristics for each light source, a predetermined area centering on the white point of each light source is determined as the gray area of each light source, and the area including all the determined gray areas of each light source is defined as the gray area of the input video Extract.

光源情報抽出部400は、入力映像の色域内の中心値と平均値とを用いて初期光源情報を抽出する。色域内の中心値と平均値とを計算し、平均値と中心値との差が大きい場合は、計算された平均値に加重値を付加した加重平均値を計算して、初期光源情報を抽出するために用いる。光源情報抽出部400は、グレイ領域抽出部200で決定された各光源のホワイトポイントを連結した中心軸である光軌跡(light locus)上に、計算された加重平均値を垂直マッピングし、垂直マッピングされた光軌跡上で最終的に初期光源情報を抽出する。   The light source information extraction unit 400 extracts initial light source information using the center value and the average value in the color gamut of the input video. Calculates the center value and the average value in the color gamut, and if the difference between the average value and the center value is large, calculates the weighted average value obtained by adding the weight value to the calculated average value, and extracts the initial light source information Used to do. The light source information extraction unit 400 performs vertical mapping of the calculated weighted average value on a light locus that is a central axis connecting the white points of the respective light sources determined by the gray region extraction unit 200, and performs vertical mapping. The initial light source information is finally extracted on the light trajectory.

調整部500は、グレイ領域抽出部200で抽出されたグレイ領域に流入された色度成分が排除されるように初期光源情報を調整して最終光源情報を抽出する。この際、最終光源情報の抽出は、グレイ成分と色度成分との間には輝度差が存在することを用いて行う。すなわち、調整部500は、スレショルド輝度値を基準にグレイ領域を分割した後、分割したグレイ領域におけるそれぞれの平均値を用いて最終ホワイトポイント(white point)を決定する。そして、調整部500は、分割されたグレイ領域中で色度成分が含まれていない領域に該当する領域における平均値を調整された光源情報として抽出する。   The adjustment unit 500 adjusts the initial light source information to extract the final light source information so that the chromaticity component that has flowed into the gray region extracted by the gray region extraction unit 200 is excluded. At this time, the extraction of the final light source information is performed using the fact that there is a luminance difference between the gray component and the chromaticity component. That is, the adjustment unit 500 divides the gray area based on the threshold luminance value, and then determines a final white point using each average value in the divided gray area. Then, the adjustment unit 500 extracts an average value in a region corresponding to a region that does not include a chromaticity component in the divided gray region as adjusted light source information.

さらに、調整部500は、正確な光源情報を抽出するためにグレイ領域を細かく分割することができる。また、単一背景色を有する映像が入力された場合は、分割されたグレイ領域である細分グレイ領域を再び分割してハイライト領域を検出した後、ハイライト領域の平均値が光源情報調整時に反映されるようにして正確な光源情報を抽出することができる。   Further, the adjusting unit 500 can finely divide the gray area in order to extract accurate light source information. In addition, when an image having a single background color is input, the subdivided gray area, which is the divided gray area, is divided again to detect the highlight area, and then the average value of the highlight area is determined when adjusting the light source information. Accurate light source information can be extracted as reflected.

ゲイン制御部600は、調整部500で決定された最終光源情報を用いて、入力映像データを調整するゲインを計算した後、計算されたゲインをそれぞれの入力映像データに適用してホワイトバランスを調整する。なお、本実施形態に係る映像装置は、ホワイトバランス調整装置の後段(ゲイン制御部600の後段)に、さらに、ホワイトバランスが調整された入力映像がディスプレイされるように信号処理する信号処理部を備えることが好ましい。この場合には、この信号処理部は、CRTや液晶表示パネル等の表示部に表示可能な画像表示データを生成するための信号処理を行う。   The gain control unit 600 calculates the gain for adjusting the input video data using the final light source information determined by the adjustment unit 500, and then adjusts the white balance by applying the calculated gain to each input video data. To do. Note that the video apparatus according to the present embodiment further includes a signal processing unit that performs signal processing so that an input video whose white balance has been adjusted is displayed after the white balance adjustment device (after the gain control unit 600). It is preferable to provide. In this case, the signal processing unit performs signal processing for generating image display data that can be displayed on a display unit such as a CRT or a liquid crystal display panel.

図2A及び図2Bは、図1に示した色空間変換部100の動作を説明するための図である。図2Aは、輝度が一定なR/G、B/G平面(横軸がR/Gを示すと共に縦軸がB/Gを示す平面)の色度色空間において、カラー成分のR、G、B成分を均一に増加させる場合の映像データの分布を示した図である。そして、図2Bは、輝度が一定なR/(R+G+B)、B/(R+G+B)平面(横軸がR/(R+G+B)を示すと共に縦軸がB/(R+G+B)を示す平面)の色度色空間において、カラー成分のR、G、B成分を均一に増加させる場合の映像データの分布を示した図である。   2A and 2B are diagrams for explaining the operation of the color space conversion unit 100 shown in FIG. FIG. 2A illustrates the color components R, G, and R in the chromaticity color space of the R / G and B / G planes where the luminance is constant (the horizontal axis indicates R / G and the vertical axis indicates B / G). It is the figure which showed distribution of the video data in case B component is increased uniformly. FIG. 2B shows the chromaticity color of the R / (R + G + B) and B / (R + G + B) planes with constant luminance (the horizontal axis indicates R / (R + G + B) and the vertical axis indicates B / (R + G + B)). It is the figure which showed distribution of the video data in the case of making the R, G, B component of a color component increase uniformly in space.

一般に、映像装置はCCD(Charge Coupled Device)データの全体を使用せず、CCDデータを一定間隔でサンプリングした後、サンプリングされたデータについて定められたウィンドウ内のCCDデータの平均値に基づくパッチングデータ(patching data)を用いる。グレイ領域の平均値はホワイトポイントとして見られるので、映像装置は、このようなパッチングデータを用いて、光源情報すなわちホワイトポイントを抽出するために、まずグレイ領域を抽出する。   In general, the video device does not use the entire CCD (Charge Coupled Device) data, and after sampling the CCD data at a predetermined interval, the patching data based on the average value of the CCD data in the window defined for the sampled data ( patching data). Since the average value of the gray area is seen as the white point, the video apparatus first extracts the gray area in order to extract the light source information, that is, the white point, using such patching data.

そして、光源により色かぶり(カラーキャスト:color cast)が発生する場合は、グレイカラーのRGB構成成分間の比が変わるので、図2Aに示したようなR/G、B/G平面の色度色空間を使用することができる。   When the color cast is generated by the light source, the ratio between the RGB components of the gray color changes, so that the chromaticities of the R / G and B / G planes as shown in FIG. 2A A color space can be used.

一方、各カラー成分に対してR、G、B成分を均一に増加させる場合、図2Bに示した色度色空間における映像データの分布は、図2Aに示した色度色空間における映像データの分布に比べて相対的に均一(uniform)に分布しているので、図2Bに示した色度色空間は、グレイ領域抽出の正確度を高めることができる。従って、以下では、図2Bに示したように、輝度が一定のR/(R+G+B)、B/(R+G+B)平面の色度色空間を用いて光源に対する情報を抽出するものとする。   On the other hand, when the R, G, and B components are uniformly increased for each color component, the distribution of the video data in the chromaticity color space shown in FIG. 2B is the distribution of the video data in the chromaticity color space shown in FIG. 2A. Since the distribution is relatively uniform compared to the distribution, the chromaticity color space shown in FIG. 2B can improve the accuracy of gray region extraction. Therefore, in the following, as shown in FIG. 2B, information on the light source is extracted using a chromaticity color space of R / (R + G + B) and B / (R + G + B) planes with constant luminance.

図3Aないし図3Cは、図1のグレイ領域抽出部200の動作を説明するための図である。図3Aは、一般的な4つの光源の色域を示した図であり、図3Bは4つの光源のグレイ領域を示した図である。そして、図3Cは、検出される映像装置のグレイ領域に色度成分(chromatic component)が流入されることを説明するための図である。ここで、Grは映像装置のグレイ領域を示す。   3A to 3C are diagrams for explaining the operation of the gray region extraction unit 200 of FIG. FIG. 3A is a diagram illustrating color gamuts of four general light sources, and FIG. 3B is a diagram illustrating gray regions of four light sources. FIG. 3C is a diagram for explaining that a chromatic component flows into the gray area of the detected video apparatus. Here, Gr indicates a gray area of the video apparatus.

図3Aを参照すれば、それぞれの光源の色域はそれぞれの光源を使用して獲得されるカラーチェッカ(color checker)に対する映像データに基づき検出されうる。この際、4つの光源(D65,D50,CWF,A)は、「D65」、「D50」、「CWF」、そして「A」で示される。さらに、この4つの光源以外の他の光源を追加して入力映像の色域を抽出することもできる。 Referring to FIG. 3A, the color gamut of each light source may be detected based on video data for a color checker acquired using each light source. At this time, the four light sources (D65, D50, CWF, A) are indicated by “D 65 ”, “D 50 ”, “CWF”, and “A”. Furthermore, a color gamut of the input video can be extracted by adding other light sources other than the four light sources.

図3Bを参照すれば、図3Aに示したように、4つの光源により検出された色域中でカラーチェッカのグレイパッチデータを用いて各光源に対するグレイ領域を検出することができる。各光源によって検出されるカラーチェッカのグレイパッチデータの平均値がホワイトポイントに該当する。従って、各光源のホワイトポイントを検出した後、グレイパッチ分布範囲(variance range)を、各光源のホワイトポイントを中心にして形成する。そして、4つの光源に対するグレイ分布範囲をすべて含むように、4本の直線を介して入力映像のグレイ領域をモデリングすることができる。   Referring to FIG. 3B, as shown in FIG. 3A, a gray region for each light source can be detected using gray patch data of a color checker in a color gamut detected by four light sources. The average value of the gray patch data of the color checker detected by each light source corresponds to the white point. Therefore, after detecting the white point of each light source, a gray patch distribution range is formed around the white point of each light source. Then, the gray region of the input image can be modeled through the four straight lines so as to include all the gray distribution ranges for the four light sources.

図3Cを参照すれば、図3A及び図3Bに示したようなカラーチェッカの色域情報と4つの光源とを用いて設定された入力映像データのグレイ領域には、光源の変化による色度成分が流入されうる。すなわち、図3Bに示したように相異なる光源により入力映像データのグレイ領域が抽出されることによって、実際に入力映像に使われた光源のグレイ領域の分布範囲より広いグレイ領域が抽出され、シアン(cyan)のような色度成分がグレイ領域に流入されうる。図3Cに示すように、イエロー(Y)及びシアン(C)系の色度成分は、ブルー(B)、レッド(R)、マゼンタ(M:magenta)、及びグリーン(G)系の色度成分に比べて相対的に大量にグレイ領域(Gr)に流入された。従って、色度成分が、グレイ領域(Gr)に流入されることを排除するために、抽出される光源情報を調整する必要がある。   Referring to FIG. 3C, the gray area of the input video data set by using the color gamut information of the color checker and the four light sources as shown in FIGS. 3A and 3B has a chromaticity component due to the change of the light source. Can be introduced. That is, as shown in FIG. 3B, the gray area of the input video data is extracted by different light sources, so that a gray area wider than the gray area distribution range of the light source actually used for the input video is extracted. A chromaticity component such as (cyan) can flow into the gray region. As shown in FIG. 3C, yellow (Y) and cyan (C) chromaticity components are blue (B), red (R), magenta (M: magenta), and green (G) chromaticity components. A relatively large amount of gas flowed into the gray region (Gr). Accordingly, it is necessary to adjust the extracted light source information in order to exclude the chromaticity component from flowing into the gray region (Gr).

図4は、図1の検出部300のブロック図である。
図4を参照すれば、検出部300は、光源情報抽出部400と調整部500とを備え、光源情報抽出部400は、色域中心計算部(gamut center calculation unit)410、色域平均計算部420、及び加重平均値抽出部430を含む。
FIG. 4 is a block diagram of the detection unit 300 of FIG.
Referring to FIG. 4, the detection unit 300 includes a light source information extraction unit 400 and an adjustment unit 500. The light source information extraction unit 400 includes a gamut center calculation unit 410, a gamut average calculation unit. 420 and a weighted average value extraction unit 430.

色域中心計算部410は、グレイ領域抽出部200で計算された各光源のホワイトポイントを連結した中心軸である光軌跡をモデリングした後、モデリングした中心軸の延長線と、R/(R+G+B)軸、B/(R+G+B)軸とのそれぞれの交点を用いて検出された色域の2つの最外郭点に基づき色域中心値を計算する。   The color gamut center calculation unit 410 models the light locus that is the central axis connecting the white points of the respective light sources calculated by the gray region extraction unit 200, and then the extension line of the modeled central axis and R / (R + G + B). A color gamut center value is calculated based on the two outermost points of the color gamut detected using the respective intersections of the axis and the B / (R + G + B) axis.

色域平均計算部420は、入力映像の色域で色域内平均値を計算する。
加重平均値抽出部430は、色域中心計算部410で計算された色域中心値と、色域平均計算部420で計算された色域内平均値とを用いて加重平均値を計算する。ここで、加重平均値は、計算された色域内平均値と色域中心値との差に基づき、色域内平均値に加重値を付与して計算された平均値である。
The color gamut average calculation unit 420 calculates an average value within the color gamut in the color gamut of the input video.
The weighted average value extraction unit 430 calculates a weighted average value using the color gamut center value calculated by the color gamut center calculation unit 410 and the in-gamut average value calculated by the color gamut average calculation unit 420. Here, the weighted average value is an average value calculated by assigning a weight value to the in-gamut average value based on the difference between the calculated in-gamut average value and the gamut center value.

調整部500は、光源情報抽出部400で抽出された初期光源情報に相異なる光源を用いてグレイ領域を検出することによって、グレイ領域に流入される色度成分を排除し最終的な光源情報(最終光源情報)を決定する。   The adjustment unit 500 detects the gray region using different light sources in the initial light source information extracted by the light source information extraction unit 400, thereby eliminating the chromaticity component flowing into the gray region and obtaining the final light source information ( Final light source information) is determined.

図5Aないし図5Cは、図1の光源情報抽出部400の動作を説明するための図である。図5Aは色域中心計算部410の動作を説明するための図であり、図5Bは加重平均値抽出部430の動作を説明するための図である。そして、図5Cは加重平均値抽出部430で計算された加重平均値を用いて決定される初期光源情報を獲得する動作を説明するための図である。   5A to 5C are diagrams for explaining the operation of the light source information extraction unit 400 of FIG. FIG. 5A is a diagram for explaining the operation of the color gamut center calculation unit 410, and FIG. 5B is a diagram for explaining the operation of the weighted average value extraction unit 430. FIG. 5C is a diagram for explaining an operation of acquiring initial light source information determined using the weighted average value calculated by the weighted average value extraction unit 430.

図5Aを参照すれば、色域中心計算部410は、色域中心を求めるために、まず入力映像の色域の2つの最外郭点を抽出する。そして、2つの最外郭点の平均値を計算することにより色域中心を求める。   Referring to FIG. 5A, the color gamut center calculation unit 410 first extracts two outermost points of the color gamut of the input image in order to obtain the color gamut center. Then, the center of the color gamut is obtained by calculating the average value of the two outermost contour points.

詳しくは、色域中心計算部410は、色度色空間においてグレイ領域抽出部200で計算された各光源のホワイトポイントを連結した中心軸を検出した後、中心軸の延長線と、R/(R+G+B)軸、B/(R+G+B)軸とのそれぞれの交点であるX0点とY0点とを検出する。X0点から中心軸との最小距離である点と、Y0点から中心軸との最小距離である点が、入力映像の色域の2つの最外郭点になる。すなわち、X0点からの中心軸との最小距離であるX1点と、Y0点から中心軸との最小距離であるY1点とがそれぞれ最外郭点になる。従って、色域中心値は、X1点とY1点の中間値であるgmになる。   Specifically, the color gamut center calculation unit 410 detects a central axis connecting the white points of the respective light sources calculated by the gray region extraction unit 200 in the chromaticity color space, and then, an extension line of the central axis, R / ( The X0 point and the Y0 point that are the intersections of the R + G + B) axis and the B / (R + G + B) axis are detected. The points that are the minimum distance from the X0 point to the central axis and the points that are the minimum distance from the Y0 point to the central axis are the two outermost points of the color gamut of the input video. That is, the outermost point is the point X1 which is the minimum distance from the point X0 to the central axis and the point Y1 which is the minimum distance from the point Y0 to the central axis. Therefore, the color gamut center value is gm, which is an intermediate value between the X1 point and the Y1 point.

図5Bを参照すれば、色域平均計算部420で計算された平均値と、色域中心計算部410で計算された色域の中心値とが相異なる場合は、色域内に支配的な色(カラー)が存在して「平均カラーが灰色になる」とのグレイワールド仮定に違反する場合がある。従って、計算された色域平均値が正確なホワイト情報を示さない可能性があるため、加重平均値抽出部430は、ホワイト情報計算時の色域中心値を反映した加重平均値を決定する。加重平均値は次の式(1)によって求められる。   Referring to FIG. 5B, when the average value calculated by the color gamut average calculation unit 420 and the center value of the color gamut calculated by the color gamut center calculation unit 410 are different from each other, the dominant color in the color gamut (Color) may violate the gray world assumption that the average color is gray. Therefore, since the calculated color gamut average value may not indicate accurate white information, the weighted average value extraction unit 430 determines a weighted average value that reflects the color gamut center value at the time of white information calculation. The weighted average value is obtained by the following equation (1).

ここで、rweightedは加重平均値のR/(R+G+B)値、bweightedは加重平均値のB/(R+G+B)値であり、αとβとはそれぞれ任意の定数である。そして、raveは色域内平均値のR/(R+G+B)値、baveは色域内平均値のB/(R+G+B)値であり、rgmは色域中心値のR/(R+G+B)値、bgmは色域中心値のB/(R+G+B)値を示す。 Here, r weighted is a weighted average R / (R + G + B) value, b weighted is a weighted average B / (R + G + B) value, and α and β are arbitrary constants. In addition, r ave is the R / (R + G + B) value of the average value within the color gamut, b ave is the B / (R + G + B) value of the average value within the color gamut, r gm is the R / (R + G + B) value of the color gamut center value, b gm represents the B / (R + G + B) value of the color gamut center value.

式(1)に示したように、加重平均値抽出部430は、加重平均値のR/(R+G+B)値とB/(R+G+B)値を求めるときに、色域平均計算部420で計算された色域内平均値に、色域中心計算部410で計算された色域中心値を反映する。すなわち、加重平均値抽出部430は、色域内平均値が色域中心と差のある場合に、色域内平均値が色域中心値方向に移動されるように色域内平均値及び色域中心値に加重値を付与して、色域の支配的なカラーにより色域内平均値が一定方向に偏ることを防止することによって、正確な初期光源情報を抽出できるようにする。   As shown in the equation (1), the weighted average value extraction unit 430 calculates the R / (R + G + B) value and the B / (R + G + B) value of the weighted average value by the color gamut average calculation unit 420. The color gamut center value calculated by the color gamut center calculation unit 410 is reflected in the in-gamut average value. That is, the weighted average value extraction unit 430 determines that the in-gamut average value and the gamut center value are moved in the direction of the gamut center value when the in-gamut average value is different from the gamut center value. By assigning a weight value to the gamut and preventing the average value in the color gamut from being biased in a certain direction due to the dominant color of the color gamut, accurate initial light source information can be extracted.

例えば、図5Bのように色域内で支配的な色がイエローの場合には、色域平均計算部420で計算された色域内平均値は、グレイではなくイエローに、より近接した値を有するようになるため、計算された色域内平均値に色域中心値(gm)を反映させて色域内平均値を色域中心値の方向に移動させた加重平均値を抽出する。従って、色域内に均一に相異なるカラーが存在するのではなく、色域内に支配的なカラーが存在する場合に、その支配的なカラーのために不正確な初期光源情報が抽出されることを防止することができる。   For example, when the dominant color in the color gamut is yellow as shown in FIG. 5B, the average value in the color gamut calculated by the color gamut average calculating unit 420 has a value closer to yellow instead of gray. Therefore, the weighted average value is extracted by reflecting the color gamut center value (gm) in the calculated color gamut average value and moving the color gamut average value in the direction of the color gamut center value. Therefore, if there is a dominant color in the gamut rather than uniformly different colors in the gamut, incorrect initial light source information will be extracted for the dominant color. Can be prevented.

図5Cを参照すれば、a点は加重平均値抽出部430で抽出された色域の加重平均を示し、b点は色域の加重平均が各光源のホワイトポイントを連結した中心軸である光軌跡上にマッピングされた点を示し、c点はマッピングされたb点を基準に調整(補正)された光源を示す。   Referring to FIG. 5C, point a represents the weighted average of the color gamut extracted by the weighted average value extraction unit 430, and point b represents light that is the central axis obtained by connecting the white points of the respective light sources. A point mapped on the trajectory is indicated, and a point c indicates a light source adjusted (corrected) based on the mapped point b.

初期光源情報の抽出は、以下の通りである。まず、加重平均値(a)を、各光源のホワイトポイントを連結した中心軸である光軌跡上に垂直にマッピングする。すなわち、加重平均値(a)を含む光軌跡に垂直である直線と、光軌跡との交点をマッピングポイントとして決定する。そして、各光源別加重平均値を光軌跡上の原光源(original illuminant)のホワイトポイントでマッピングする場合にエラーを最小化できるように、光軌跡にマッピングされた加重平均値を補正して式(5)に示す初期光源情報を抽出する。   The extraction of the initial light source information is as follows. First, the weighted average value (a) is vertically mapped onto the light locus which is the central axis connecting the white points of the respective light sources. That is, the intersection point of the straight line perpendicular to the light locus including the weighted average value (a) and the light locus is determined as the mapping point. Then, when the weighted average value for each light source is mapped with the white point of the original illuminant on the light locus, the weighted average value mapped to the light locus is corrected so that an error can be minimized. The initial light source information shown in FIG.

ここで、rinitial及びbinitialは初期光源情報値、rweightedは加重平均値のR/(R+G+B)値、bweightedは加重平均値のB/(R+G+B)値である。そして、l、m、n及びl’、m’、n’はそれぞれ任意の定数である。この際、光軌跡上にマッピングされた加重平均値を補正するために式(5)を適用するためには、光軌跡上にマッピングされた加重平均値近傍に位置する光源のホワイトポイント間の距離が所定値以下のときに適用することができる。 Here, r initial and b initial are initial light source information values, r weighted is a weighted average R / (R + G + B) value, and b weighted is a weighted average B / (R + G + B) value. L, m, n and l ′, m ′, n ′ are arbitrary constants. At this time, in order to apply the equation (5) to correct the weighted average value mapped on the light locus, the distance between the white points of the light sources located in the vicinity of the weighted average value mapped on the light locus. It can be applied when is below a predetermined value.

図6A及び図6Bは、調整部500の動作を説明するための図である。
図6Aは、調整部500が輝度によって初期光源情報を調整することを説明するための図である。そして、図6Bは、調整部500が輝度を基準に分割された領域の平均値を用いて最終光源情報を抽出する動作を説明するための図である。
6A and 6B are diagrams for explaining the operation of the adjustment unit 500. FIG.
FIG. 6A is a diagram for explaining that the adjustment unit 500 adjusts the initial light source information according to the luminance. FIG. 6B is a diagram for describing an operation in which the adjustment unit 500 extracts final light source information using an average value of regions divided based on luminance.

図6Aを参照すれば、横軸(C)は色度(chromaticity)成分を示し、縦軸(Y)は輝度(luminance)成分を示す。調整部500は、グレイ領域内に流入された色度成分を除去した光源情報を抽出するため、輝度成分を基準にグレイ領域を分割した後、分割された領域別の色域平均値を用いて光源情報抽出部400で抽出された初期光源情報を調整する。   Referring to FIG. 6A, the horizontal axis (C) represents a chromaticity component, and the vertical axis (Y) represents a luminance component. The adjustment unit 500 divides the gray region based on the luminance component to extract light source information from which the chromaticity component that has flowed into the gray region is removed, and then uses the color gamut average value for each divided region. The initial light source information extracted by the light source information extraction unit 400 is adjusted.

この際、初期光源情報を輝度成分を基準に調整すると、図6Aに示したように映像データの色度値が大きくなるほど、より色域境界の近くに位置するようになる。一方、映像データのグレイ値が大きくなるほど輝度軸(Y)に近づくようになる。従って、このようなグレイ成分と色度成分との間では輝度値の差が発生するようになるため、輝度を基準にして、色度成分が含まれた領域と色度成分が含まない領域とにグレイ領域を分割して、色度成分が流入されたグレイ領域を用いて、抽出された初期光源情報を調整する。   At this time, when the initial light source information is adjusted based on the luminance component, as the chromaticity value of the video data increases, the closer to the color gamut boundary, as shown in FIG. 6A. On the other hand, the larger the gray value of the video data, the closer to the luminance axis (Y). Accordingly, since a difference in luminance value occurs between such a gray component and a chromaticity component, an area including the chromaticity component and an area not including the chromaticity component are defined based on the luminance. The initial light source information extracted is adjusted using the gray region into which the chromaticity component has been introduced.

例えば、図6Aに示すように、Color2はColor1に比べて色度値が大きく、色域境界に対してより近い位置にある。すなわち、Color1はColor2に比べてグレイ値がより大きく、かつ、相対的に輝度軸の近くに位置する。この際、Color1とColor2との間には輝度差が発生し、発生される輝度差はl2−l1になる。   For example, as shown in FIG. 6A, Color2 has a larger chromaticity value than Color1, and is closer to the color gamut boundary. That is, Color1 has a larger gray value than Color2, and is positioned relatively near the luminance axis. At this time, a luminance difference is generated between Color1 and Color2, and the generated luminance difference is l2-l1.

図6Bを参照すれば、図6Aを参照して前述したようにグレイ成分と色度成分との間には輝度値の差が発生するため、輝度値を基準にしてグレイ領域を、輝度値が小さい第1領域と輝度値が大きい第2領域とに分割する。ここで、横軸はR/(R+G+B)であり、縦軸は輝度Yである。図6BではR/(R+G+B)値に対する輝度を基準にグレイ領域を分割したことを示したが、B/(R+G+B)値に対する輝度を基準にグレイ領域を分割して調整された光源情報のR/(R+G+B)値とB/(R+G+B)値を求めることもできる。   Referring to FIG. 6B, as described above with reference to FIG. 6A, a difference in luminance value occurs between the gray component and the chromaticity component. The area is divided into a small first area and a second area having a large luminance value. Here, the horizontal axis is R / (R + G + B), and the vertical axis is the luminance Y. Although FIG. 6B shows that the gray area is divided based on the luminance with respect to the R / (R + G + B) value, the R / of the light source information adjusted by dividing the gray area based on the luminance with respect to the B / (R + G + B) value. The (R + G + B) value and the B / (R + G + B) value can also be obtained.

この際、第1領域と第2領域とに分割する基準になるスレショルド輝度値は次の式(2)によって求められる。   At this time, a threshold luminance value serving as a reference for dividing the first area and the second area is obtained by the following equation (2).

ここで、Ythresholdはグレイ領域分割の基準になるスレショルド輝度値、Yregionは分割されたグレイ領域におけるそれぞれの平均値の平均値であり、Yaveはグレイ領域の平均値である。そして、αとβとはそれぞれ任意の定数である。 Here, Y threshold is a threshold luminance value used as a reference for gray region division, Y region is an average value of respective average values in the divided gray region, and Y ave is an average value of the gray region. Α and β are arbitrary constants.

式(2)に示したようにグレイ領域分割の基準になる輝度値は、分割されたグレイ領域における最大輝度値と最小輝度値の平均値の平均値(Yregion)と、グレイ領域全体の色域平均値(Yave)とにより求められる。 As shown in equation (2), the luminance value that is the reference for gray region division is the average value (Y region ) of the average value of the maximum luminance value and the minimum luminance value in the divided gray region, and the color of the entire gray region. It is obtained by the area average value (Y ave ).

計算されたスレショルド輝度値Ythresholdを基準にして、輝度値が低い第1領域と、輝度値が高い第2領域とに分割することができる。そして、調整された光源情報は、第1領域の色域平均値であるホワイトポイントWP_downと、第2領域の色域平均値であるホワイトポイントWP_upとの平均値を用いて求められる。すなわち、調整部500で調整された光源情報は次の式(3)によって求められる。 Based on the calculated threshold luminance value Y threshold , it can be divided into a first region having a low luminance value and a second region having a high luminance value. The light source information is adjusted is determined using a white point wp_ down a gamut average value of the first region, the average value of the white point wp_ Stay up-a gamut average value of the second region. That is, the light source information adjusted by the adjustment unit 500 is obtained by the following equation (3).

ここで、rwhtとbwhtとはそれぞれ調整された光源情報であるホワイトポイント値のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値である。そして、rdownとbdownとはそれぞれ第1領域の平均値のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値であり、rupとbupとはそれぞれ第2領域の平均値のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値である。この際、DistupとDistdownとはそれぞれ初期光源情報として検出された点、すなわち図5Cにおけるc点と、第2領域の平均値との距離、および第1領域の平均値との距離をそれぞれ示す。また、初期光源情報値と第2領域の平均値との距離、および第1領域の平均値との距離は、それぞれ、次の式(6)によって表せる。 Here, r wht and b wht are the R / (R + G + B) value and B / (R + G + B) value of the white point value, which are adjusted light source information, respectively. R down and b down are the R / (R + G + B) value and B / (R + G + B) value of the average value of the first region, respectively. R up and b up are the R / (R + G + B) value of the average value of the second region, respectively. (R + G + B) value, B / (R + G + B) value. At this time, Dist up and Dist down are respectively the points detected as the initial light source information, that is, the distance between the point c in FIG. 5C and the average value of the second region, and the average value of the first region. Show. Further, the distance between the initial light source information value and the average value of the second region, and the distance between the average value of the first region can be expressed by the following equation (6), respectively.

ここで、DistupとDistdownとは、初期光源情報値と第2領域の平均値との距離、および第1領域の平均値との距離をそれぞれ示し、rinitialとbinitialは光源情報抽出部400で抽出された初期光源情報値である(前記した式(5)参照)。そして、rdownとbdownとはそれぞれ第1領域の平均値のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値であり、rupとbupとはそれぞれ第2領域の平均値のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値である。 Here, Dist up and Dist down indicate the distance between the initial light source information value and the average value of the second region, and the distance between the average value of the first region, and r initial and b initial are the light source information extraction unit. This is the initial light source information value extracted at 400 (see the above-described equation (5)). R down and b down are the R / (R + G + B) value and B / (R + G + B) value of the average value of the first region, respectively. R up and b up are the R / (R + G + B) value of the average value of the second region, respectively. (R + G + B) value, B / (R + G + B) value.

調整された光源情報は、式(6)に示した第1領域の平均値と、第2領域の平均値と、のうち初期光源情報値との間の距離が最短となる平均値になる。
調整部500は、計算された輝度スレショルド値を用いて、輝度値が高い第2領域と、輝度値が低い第1領域とに分割して、色度成分が流入された領域と色度成分が流入されない領域とにグレイ領域を分割した後、初期光源が含まれた領域のホワイトポイントを、調整された光源情報として決定する。従って、色度成分が流入されないグレイ領域におけるホワイトポイントを最終光源情報と決定することによって、グレイ領域に流入された色度成分で決定される初期光源情報から色度成分を排除した光源情報を抽出することができる。
The adjusted light source information is an average value in which the distance between the average value of the first area and the average value of the second area shown in Expression (6) is the shortest distance between the initial light source information values.
The adjustment unit 500 uses the calculated luminance threshold value to divide the luminance value into a second region having a high luminance value and a first region having a low luminance value. After the gray area is divided into the areas that do not flow in, the white point of the area including the initial light source is determined as adjusted light source information. Therefore, by determining the white point in the gray area where no chromaticity component is introduced as final light source information, the light source information excluding the chromaticity component is extracted from the initial light source information determined by the chromaticity component introduced into the gray area. can do.

一方、入力映像が単一背景色を有する映像の場合は、高輝度領域である第2領域にハイライト領域が含まれるので、調整部500は、ハイライト領域の輝度値が反映して光源情報を調整して正確な光源情報を抽出できるようにする。
また、色度成分が含まれていない「分割されたグレイ領域」、すなわち初期光源情報と、分割された領域のホワイトポイントとが最小値を有する「分割されたグレイ領域」が、高輝度領域の場合は、調整部500は、その「分割されたグレイ領域」が、ハイライト領域を含むことと判断することができる。
On the other hand, when the input video is a video having a single background color, since the highlight area is included in the second area, which is the high brightness area, the adjustment unit 500 reflects the brightness value of the highlight area to reflect the light source information. So that accurate light source information can be extracted.
In addition, a “divided gray area” that does not include a chromaticity component, that is, a “divided gray area” in which the initial light source information and the white point of the divided area have a minimum value is a high luminance area. In this case, the adjustment unit 500 can determine that the “divided gray area” includes a highlight area.

従って、調整部500は、スレショルド輝度値により分割されたグレイ領域のうち高輝度領域である第2領域を、再び分割してハイライト領域を含む領域と含まない領域とに分割するようにしてもよい。ここで、ハイライト領域を含む領域は第2領域の輝度の上位20%に該当する領域にすることができる。   Therefore, the adjustment unit 500 may again divide the second area, which is a high-luminance area among the gray areas divided based on the threshold luminance value, into a region including the highlight region and a region not including the highlight region. Good. Here, the area including the highlight area can be an area corresponding to the upper 20% of the luminance of the second area.

この際、調整部500は、ハイライト領域が入力映像自体により発生したか否かを先に判断して、ハイライト領域のホワイトポイントが、調整される光源情報に反映されるようにしてもよい。ハイライト領域が入力映像自体により発生したか否かは、例えば、ハイライト領域の平均輝度値が全体グレイ領域の平均輝度値に3.5をかけた(乗算した)輝度値より小さいか否かで判断する。   At this time, the adjustment unit 500 may first determine whether or not the highlight area is generated by the input video itself, and the white point of the highlight area may be reflected in the light source information to be adjusted. . Whether or not the highlight area is generated by the input video itself is, for example, whether or not the average luminance value of the highlight area is smaller than the luminance value obtained by multiplying (multiplying) the average luminance value of the entire gray area by 3.5. Judge with.

調整部500は、ハイライト領域の平均輝度値が全体グレイ領域の平均輝度値に3.5をかけた輝度値より小さい場合は、ハイライト領域の平均値を、調整された光源情報にする。一方、ハイライト領域の平均輝度値が全体グレイ領域の平均輝度値に3.5をかけた輝度値より大きい場合は、第2領域の平均値を、調整された光源情報とする。   When the average luminance value of the highlight region is smaller than the luminance value obtained by multiplying the average luminance value of the entire gray region by 3.5, the adjustment unit 500 sets the average value of the highlight region as the adjusted light source information. On the other hand, when the average luminance value of the highlight area is larger than the luminance value obtained by multiplying the average luminance value of the entire gray area by 3.5, the average value of the second area is set as the adjusted light source information.

図7は、本発明の一実施形態による映像装置のホワイトバランス調整方法を説明するための流れ図である。   FIG. 7 is a flowchart for explaining a white balance adjustment method of the video apparatus according to the embodiment of the present invention.

図7を参照すれば、まず、入力される映像データを、色度成分を有する色空間のデータに変換する(S901)。ここで、色空間としては、光源情報を抽出してホワイトバランスを調整するために、映像データを色度成分(chromatic component)と非色度成分(achromatic component)とに区分するような色空間を用いることができる。また、変換先の色空間では、光源によりカラーキャストが発生する場合、グレイカラーのRGB成分比が相違することになる性質を用いられるものとする。   Referring to FIG. 7, first, input video data is converted into color space data having a chromaticity component (S901). Here, as a color space, in order to extract light source information and adjust white balance, a color space that divides video data into a chromatic component and a non-chromatic component is used. Can be used. Further, in the color space of the conversion destination, when color cast is generated by the light source, the property that the RGB component ratio of the gray color is different is used.

このような色空間としては、輝度が一定のR/G軸とB/G軸よりなる平面や、輝度が一定のR/(R+G+B)軸とB/(R+G+B)軸よりなる平面を用いることができる。以下、入力映像データを、輝度が一定のR/(R+G+B)軸とB/(R+G+B)軸よりなる平面上に変換して抽出された光源情報を用いてホワイトバランスを調整する動作を説明する。   As such a color space, a plane composed of the R / G axis and the B / G axis with constant luminance, or a plane composed of the R / (R + G + B) axis and the B / (R + G + B) axis with constant luminance is used. it can. Hereinafter, an operation for adjusting white balance using light source information extracted by converting input video data into a plane composed of the R / (R + G + B) axis and the B / (R + G + B) axis having a constant luminance will be described.

ここで、映像データは、イメージセンサでセンシングされたデータを一定間隔でサンプリングして獲得されたもので、サンプリングされたデータに対して定まったウィンドウ内データの平均値に基づくパッチングデータ(patching data)を用いることができる。   Here, the video data is obtained by sampling the data sensed by the image sensor at regular intervals, and the patching data based on the average value of the in-window data determined for the sampled data Can be used.

S901に続いて、変換された色空間で多数の光源とカラーチェッカ(color checker)を用いて映像装置のグレイ領域を抽出する(S903)。ここで、多数の光源は一般的に撮像装置で光源になるD65、D50、CWF、A光源を用いることができる。カラーチェッカはマクベスカラーチェッカ(Macbeth color checker)を用いることができる。   Subsequent to S901, the gray area of the video apparatus is extracted using a number of light sources and a color checker in the converted color space (S903). Here, as a large number of light sources, D65, D50, CWF, and A light sources that are generally used as light sources in an imaging apparatus can be used. As the color checker, a Macbeth color checker can be used.

また、このグレイ領域抽出では、各光源を用いてマクベスカラーチェッカから獲得される映像データに基づき各光源のグレイ領域を抽出した後、抽出されたグレイ領域をすべて含む映像装置のグレイ領域を抽出する。詳しくはマクベスカラーチェッカのグレイパッチデータの平均値に基づき各光源のグレイ領域を抽出した後、抽出された各光源のグレイ領域をすべて含むように4本の直線を形成して映像装置のグレイ領域を抽出することができる。この際、光源の数を増やし、各光源のグレイ領域を含むように設定される4本の直線を用いる代りに、ルックアップテーブル等を用いた非線形的な方法を用いることによって映像装置のグレイ領域抽出の正確度を高めることもできる。   Further, in this gray area extraction, after extracting the gray area of each light source based on the video data acquired from the Macbeth color checker using each light source, the gray area of the video device including all the extracted gray areas is extracted. . Specifically, after extracting the gray region of each light source based on the average value of the gray patch data of the Macbeth color checker, four straight lines are formed so as to include all of the extracted gray regions of each light source, and the gray region of the video apparatus Can be extracted. At this time, the gray area of the video apparatus is increased by using a non-linear method using a look-up table or the like instead of increasing the number of light sources and using four straight lines set to include the gray area of each light source. The accuracy of extraction can also be increased.

S903に続いて、入力映像の色域中心及び色域平均を用いて初期光源情報を抽出する(S905)。入力映像に支配的な色(カラー)が存在している場合に、「入力映像の平均はグレイ」とのグレイワールド仮定(gray world assumption)に違反されることを防止するために、入力映像の色域中心値が反映されるように計算する。入力映像に支配的なカラーが存在する場合は、入力映像の色域の平均値と入力映像の色域の中心値との差が大きいので、計算された色域内平均値及び色域の中心値に加重値を付与して加重平均値を計算する。   Subsequent to S903, initial light source information is extracted using the color gamut center and color gamut average of the input video (S905). To avoid violating the gray world assumption that “the average of the input video is gray” when there is a dominant color in the input video, Calculate to reflect the center value of the color gamut. If there are dominant colors in the input video, the difference between the average value of the color gamut of the input video and the central value of the color gamut of the input video is large, so the calculated average value in the color gamut and the central value of the color gamut A weighted average value is calculated by assigning a weight value to.

そして、計算された加重平均値を、S903段階で抽出されたグレイ領域において各光源のホワイトポイントを連結した中心軸に垂直マッピングする。すなわち、中心軸と垂直な直線のうち加重平均値を含む直線が中心軸と出会う点に加重平均値をマッピングする。そして、各光源別加重平均値を光軌跡上の原光源(original illuminant)のホワイトポイントにマッピングする場合にエラーを最小化できるように、光軌跡にマッピングされた加重平均値を補正して初期光源情報を抽出する。   Then, the calculated weighted average value is vertically mapped to the central axis connecting the white points of the light sources in the gray region extracted in step S903. That is, the weighted average value is mapped to a point where a straight line including the weighted average value among straight lines perpendicular to the central axis meets the central axis. Then, when mapping the weighted average value for each light source to the white point of the original light source (original illuminant) on the light locus, the weighted average value mapped to the light locus is corrected to correct the initial light source information. Extract.

次いで、色度成分が流入されたグレイ領域を用いて、抽出される初期光源情報を調整する(S907)。ここで、入力映像のグレイ領域は、多数の光源のグレイ領域を用いて抽出されるため、そのままでは、実際利用された光源のグレイ領域と違って、色度成分が流入された領域をグレイ領域として使って光源情報を抽出するようになる場合がある。従って、色度成分が流入されたグレイ領域を用いて抽出された初期光源情報を調整する必要がある。   Next, the extracted initial light source information is adjusted using the gray region into which the chromaticity component has been introduced (S907). Here, since the gray area of the input video is extracted using the gray areas of a large number of light sources, the area into which the chromaticity component has flowed in is different from the gray area of the actually used light source. May be used to extract light source information. Therefore, it is necessary to adjust the extracted initial light source information using the gray region into which the chromaticity component has been introduced.

初期光源情報を調整するために、グレイ成分と色度成分との間には輝度差があることが用いられる。図6Aを参照して前記したように、色度軸(C)と輝度軸(Y)よりなる平面上でグレイ成分と色度成分の輝度を比較してみると、色度と輝度が比例する領域ではグレイ成分が色度成分より輝度値が低く、色度と輝度が反比例する領域ではグレイ成分が色度成分より輝度値が大きい。   In order to adjust the initial light source information, it is used that there is a luminance difference between the gray component and the chromaticity component. As described above with reference to FIG. 6A, when the luminances of the gray component and the chromaticity component are compared on the plane composed of the chromaticity axis (C) and the luminance axis (Y), the chromaticity and the luminance are proportional. In the region, the gray component has a luminance value lower than that of the chromaticity component, and in the region where chromaticity and luminance are inversely proportional, the gray component has a luminance value larger than that of the chromaticity component.

従って、グレイ成分と色度成分間には輝度差が存在するようになるため、スレショルド輝度値を基準にグレイ領域を分割した後、分割された領域の平均値のうち初期光源情報と近接した位置(最短距離)に存する平均値を調整された光源情報と決定する。スレショルド輝度値を基準にして、色度成分が含まれたグレイ領域と、色度成分が含まれていないグレイ領域とに分割した後、初期光源情報と近接した分割領域の平均値を光源情報と決定して、色度成分が含まれていないグレイ領域における平均値を、調整された光源情報として抽出する。従って、グレイ領域に流入される色度成分を排除した光源情報を抽出できるようになる。   Therefore, since there is a luminance difference between the gray component and the chromaticity component, after dividing the gray region based on the threshold luminance value, the position close to the initial light source information in the average value of the divided region The average value existing in (shortest distance) is determined as the adjusted light source information. Using the threshold luminance value as a reference, after dividing the gray area including the chromaticity component and the gray area not including the chromaticity component, the average value of the divided area adjacent to the initial light source information is set as the light source information. Then, the average value in the gray area not including the chromaticity component is extracted as the adjusted light source information. Accordingly, it is possible to extract light source information from which chromaticity components flowing into the gray region are excluded.

一方、単一背景色を有する入力映像が入力される場合は、1つのスレショルド輝度値によりグレイ領域を2つの領域に分割することではなく、高輝度領域を再び分割してハイライト領域に該当する輝度平均値が反映されるように初期光源情報を調整することができる。   On the other hand, when an input image having a single background color is input, the high brightness area is divided again, instead of dividing the gray area into two areas by one threshold brightness value, and corresponds to the highlight area. The initial light source information can be adjusted so that the average luminance value is reflected.

次いで、調整された光源情報を用いて、入力映像に適用されるゲインを計算する(S909)。光源による色温度変化を排除するために、抽出された光源情報を用いて光源による色温度変化を排除するために、各入力映像のRGBデータをスケーリングする。入力映像のRGBデータのスケールに用いられるゲインは次の式(4)によって求められる。   Next, the gain applied to the input image is calculated using the adjusted light source information (S909). In order to eliminate the color temperature change due to the light source, the RGB data of each input video is scaled in order to eliminate the color temperature change due to the light source using the extracted light source information. The gain used for the scale of the RGB data of the input video is obtained by the following equation (4).

ここで、RgainとBgainとはそれぞれレッド(R)に適用されるゲイン値、ブルー(B)に適用されるゲイン値である。そして、fscalingは、入力映像をスケーリングするスケールファクタ(scaling factor)であり、rwhtとbwhtとはそれぞれ調整された光源情報であるホワイトポイント値のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値であり、gwhtは光源情報のG値である。 Here, R gain and B gain are a gain value applied to red (R) and a gain value applied to blue (B), respectively. F scaling is a scaling factor for scaling the input image, and r wht and b wht are the R / (R + G + B) value of the white point value and B / (R + G + B), which are adjusted light source information, respectively. ) Value, and g wht is the G value of the light source information.

次いで、計算されたゲインを適用して映像データを調整する(S911)。式(4)を用いて計算されたRgainとBgainとをそれぞれRとBにかけて(乗算して)ホワイトバランスを調整することができる。すなわち、R’=R×Rgain/fscaling、G’=G、B’=B×Bgain/fscalingで各入力映像のホワイトバランスを調整することができる。なお、本実施形態に係る映像装置は、計算されたゲインを適用して映像データを調整した(S911)後に、さらに、ホワイトバランスが調整された入力映像がディスプレイされるように信号処理する段階をさらに実行することが好ましい。この場合には、この信号処理する段階では、CRTや液晶表示パネル等の表示部に表示可能な画像表示データを生成するための信号処理を行う。 Next, the image data is adjusted by applying the calculated gain (S911). The white balance can be adjusted by multiplying (multiplying) R gain and B gain calculated using Expression (4) by R and B, respectively. That is, the white balance of each input image can be adjusted by R ′ = R × R gain / f scaling , G ′ = G, and B ′ = B × B gain / f scaling . Note that the video device according to the present embodiment performs a signal processing stage so that the input video with the adjusted white balance is displayed after the video data is adjusted by applying the calculated gain (S911). Further, it is preferable to execute. In this case, in this signal processing stage, signal processing for generating image display data that can be displayed on a display unit such as a CRT or a liquid crystal display panel is performed.

図8A及び図8Bは、パッチに対するヒストグラムを示した図である。図8Aは従来のホワイトバランス調整方法が適用されたパッチに対するヒストグラムを示した図であり、図8Bは本発明に係るホワイトバランス調整方法が適用されたパッチに対するヒストグラムを示した図である。   8A and 8B are diagrams showing histograms for patches. FIG. 8A is a diagram showing a histogram for a patch to which a conventional white balance adjustment method is applied, and FIG. 8B is a diagram showing a histogram for a patch to which a white balance adjustment method according to the present invention is applied.

図8A及び図8Bを参照すれば、従来のホワイトバランス調整方法が適用されたマクベスカラーチェッカに対する結果映像のグレイパッチに対するヒストグラム分布は、ホワイトバランス調整が正確にはなされない。すなわち、図8Aに示したようにRGB成分間ヒストグラムの分布がずれている。一方、図8Bに示したように本発明に係るホワイトバランス調整方法が適用された映像はRGB成分間バランスが取れている。この違いは、例えば、例えば、D50のときに顕著である。 Referring to FIGS. 8A and 8B, the white balance adjustment is not performed accurately in the histogram distribution for the gray patch of the resultant image for the Macbeth color checker to which the conventional white balance adjustment method is applied. That is, as shown in FIG. 8A, the distribution of the histogram between RGB components is shifted. On the other hand, as shown in FIG. 8B, the image to which the white balance adjustment method according to the present invention is applied is balanced between RGB components. This difference, for example, for example, is remarkable when the D 50.

以上では本発明の望ましい実施形態について示しかつ説明したが、本発明は、前記した特定の実施例に限らず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱せず当該発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者ならば誰でも多様な変形実施が可能なことは勿論、そのような変形は特許請求の範囲の記載の範囲内にある。   In the above, preferred embodiments of the present invention have been shown and described. However, the present invention is not limited to the specific examples described above, and the technical scope of the present invention does not depart from the gist of the present invention claimed in the claims. Anyone having ordinary knowledge in the field can implement various modifications, and such modifications are within the scope of the appended claims.

本発明の映像装置の一実施形態に係るホワイトバランス調整装置のブロック図である。1 is a block diagram of a white balance adjustment device according to an embodiment of a video device of the present invention. 図1に示した色空間変換部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the color space conversion part shown in FIG. 図1に示した色空間変換部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the color space conversion part shown in FIG. 図1に示したグレイ領域抽出部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the gray area extraction part shown in FIG. 図1に示したグレイ領域抽出部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the gray area extraction part shown in FIG. 図1に示したグレイ領域抽出部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the gray area extraction part shown in FIG. 図1に示した検出部のブロック図である。It is a block diagram of the detection part shown in FIG. 図1に示した光源情報抽出部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the light source information extraction part shown in FIG. 図1に示した光源情報抽出部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the light source information extraction part shown in FIG. 図1に示した光源情報抽出部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the light source information extraction part shown in FIG. 図1に示した調整部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the adjustment part shown in FIG. 図1に示した調整部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the adjustment part shown in FIG. 本発明の映像装置の一実施形態に係る映像装置のホワイトバランス調整方法を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart for explaining a white balance adjustment method of the video apparatus according to the embodiment of the video apparatus of the present invention. 従来の方法でホワイトバランスを調整した後のグレイパッチに対するヒストグラムを示した図である。It is the figure which showed the histogram with respect to the gray patch after adjusting white balance with the conventional method. 本発明に係る方法でホワイトバランスを調整した後のグレイパッチに対するヒストグラムを示した図である。It is the figure which showed the histogram with respect to the gray patch after adjusting white balance with the method which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 色空間変換部
200 グレイ領域抽出部
300 検出部
400 光源情報抽出部
410 色域中心計算部
420 色域平均計算部
430 加重平均値抽出部
500 調整部
600 ゲイン制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Color space conversion part 200 Gray area extraction part 300 Detection part 400 Light source information extraction part 410 Color gamut center calculation part 420 Color gamut average calculation part 430 Weighted average value extraction part 500 Adjustment part 600 Gain control part

Claims (26)

イメージセンサでセンシングされた入力映像データを、色度成分を有する色空間のデータに変換する色空間変換部と、
多数の光源及び所定のカラーチェッカを用いて検出されるそれぞれの光源のグレイ領域に基づき前記入力映像データのグレイ領域を抽出するグレイ領域抽出部と、
前記入力映像データの色域内平均値及び中心値を用いて初期光源情報を抽出し、グレイ成分と色度成分との間に輝度差が存在することを用いて前記抽出されたグレイ領域に流入された色度成分が排除されるように前記初期光源情報を調整する検出部と、
前記調整された光源情報に基づき前記入力映像データのスケーリングに適用されるゲインを計算し、計算されたゲインを前記入力映像データに適用してホワイトバランスを調整するゲイン制御部と、
を含むことを特徴とするホワイトバランスを自動調整する映像装置。
A color space conversion unit that converts input video data sensed by an image sensor into data of a color space having a chromaticity component;
A gray area extracting unit that extracts a gray area of the input video data based on a gray area of each light source detected using a plurality of light sources and a predetermined color checker;
The initial light source information is extracted using the average value and the center value in the color gamut of the input video data, and flows into the extracted gray region using the fact that a luminance difference exists between the gray component and the chromaticity component. A detection unit that adjusts the initial light source information so as to eliminate chromaticity components;
A gain control unit that calculates a gain to be applied to scaling of the input video data based on the adjusted light source information, and adjusts a white balance by applying the calculated gain to the input video data;
A video device for automatically adjusting white balance, characterized by comprising:
前記ホワイトバランスが調整された入力映像がディスプレイされるように信号処理する信号処理部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のホワイトバランスを自動調整する映像装置。   The video apparatus for automatically adjusting white balance according to claim 1, further comprising: a signal processing unit that performs signal processing so that the input video with the adjusted white balance is displayed. 前記色空間は、
輝度(Y)軸、R/(R+G+B)軸、B/(R+G+B)軸よりなる色空間、または、輝度(Y)軸、R/G軸、B/G軸よりなる色空間であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のホワイトバランスを自動調整する映像装置。
The color space is
A color space consisting of the luminance (Y) axis, R / (R + G + B) axis, B / (R + G + B) axis, or a color space consisting of the luminance (Y) axis, R / G axis, and B / G axis An image apparatus for automatically adjusting white balance according to claim 1 or 2.
前記グレイ領域抽出部は、
前記多数の光源を用いて獲得されるグレイパッチのデータの平均値を用いて各光源のホワイトポイントを検出した後、各光源のホワイトポイントを中心にした所定範囲を各光源のグレイ領域として検出して各光源のグレイ領域をすべて含む領域を、前記入力映像データのグレイ領域として抽出することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のホワイトバランスを自動調整する映像装置。
The gray area extraction unit includes:
After detecting the white point of each light source using the average value of the gray patch data acquired using the multiple light sources, a predetermined range centering on the white point of each light source is detected as the gray region of each light source. 4. The video apparatus for automatically adjusting white balance according to claim 1, wherein a region including all gray regions of each light source is extracted as a gray region of the input video data. 5. .
前記検出部は、
前記入力映像の色域内平均値及び中心値を用いて前記色域内平均値が反映された加重平均値を計算した後、前記加重平均値に基づき前記初期光源情報を抽出する光源情報抽出部と、
前記グレイ成分と前記色度成分との間に輝度差が存在することを用いて前記グレイ領域を低輝度の第1領域と高輝度の第2領域とに分割した後、前記第1領域の平均値及び前記第2領域の平均値に基づき前記初期光源情報を調整する調整部と、
を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のホワイトバランスを自動調整する映像装置。
The detector is
A light source information extraction unit that extracts the initial light source information based on the weighted average value after calculating a weighted average value that reflects the average value in the color gamut using the average value and center value in the color gamut of the input video;
The gray region is divided into a low-brightness first region and a high-brightness second region by using a luminance difference between the gray component and the chromaticity component, and then the average of the first region An adjustment unit that adjusts the initial light source information based on a value and an average value of the second region;
5. The video apparatus for automatically adjusting white balance according to claim 1, comprising:
前記光源情報抽出部は、
前記加重平均値を、各光源のホワイトポイントを連結した中心軸に垂直マッピングした後、各光源別加重平均値を各光源のホワイトポイントにマッピングしたときに、誤差を最小化できる動きに基づき前記マッピングされた中心軸上の加重平均値を補正して前記初期光源情報として抽出することを特徴とする請求項5に記載のホワイトバランスを自動調整する映像装置。
The light source information extraction unit
After the weighted average value is vertically mapped to the central axis connecting the white points of each light source, and when the weighted average value for each light source is mapped to the white point of each light source, the mapping is performed based on the movement that can minimize the error. 6. The video apparatus for automatically adjusting white balance according to claim 5, wherein the weighted average value on the central axis is corrected and extracted as the initial light source information.
前記加重平均値は次の式(1)により計算されることを特徴とする請求項5に記載のホワイトバランスを自動調整する映像装置。
ここで、rweightedは前記加重平均値のR/(R+G+B)値、bweightedは前記加重平均値のB/(R+G+B)値であり、αとβとはそれぞれ任意の定数であり、raveは前記色域内平均値のR/(R+G+B)値、baveは前記色域内平均値のB/(R+G+B)値を示し、rgmは前記色域の中心値のR/(R+G+B)値、bgmは前記色域の中心値のB/(R+G+B)値を示す。
6. The video apparatus for automatically adjusting white balance according to claim 5, wherein the weighted average value is calculated by the following equation (1).
Here, r weighted is the R / (R + G + B) value of the weighted average value, b weighted is the B / (R + G + B) value of the weighted average value, α and β are arbitrary constants, and r ave is R / (R + G + B) value of the average value in the color gamut, b ave indicates the B / (R + G + B) value of the average value in the color gamut, r gm is an R / (R + G + B) value of the center value of the color gamut, b gm Indicates the B / (R + G + B) value of the center value of the color gamut.
前記調整部は、
前記グレイ領域での最大値と最小値の平均値及び前記グレイ領域の平均値を用いて決定されたスレショルド輝度値を基準に、前記グレイ領域を、前記第1領域と前記第2領域とに分割した後、前記第1領域の平均値と前記第2領域の平均値とを用いて前記初期光源情報を調整することを特徴とする請求項5に記載のホワイトバランスを自動調整する映像装置。
The adjustment unit is
The gray region is divided into the first region and the second region based on the average value of the maximum value and the minimum value in the gray region and the threshold luminance value determined using the average value of the gray region. 6. The video apparatus for automatically adjusting white balance according to claim 5, wherein the initial light source information is adjusted using an average value of the first area and an average value of the second area.
前記スレショルド輝度値は次の式(2)により計算されることを特徴とする請求項8に記載のホワイトバランスを自動調整する映像装置。
ここで、Ythresholdは前記スレショルド輝度値、Yregionは前記第1領域の平均値と前記第2領域の平均値との平均値であり、Yaveは前記グレイ領域の平均値であり、αとβとはそれぞれ任意の定数を示す。
The video apparatus for automatically adjusting white balance according to claim 8, wherein the threshold luminance value is calculated by the following equation (2).
Here, Y threshold is the threshold luminance value, Y region is the average value of the average value of the first region and the average value of the second region, Y ave is the average value of the gray region, and α and β represents an arbitrary constant.
前記調整部は、
前記第1領域の平均値及び前記第2領域の平均値のうち、前記初期光源情報と最短距離を有する平均値を、調整された光源情報として検出することを特徴とする請求項8に記載のホワイトバランスを自動調整する映像装置。
The adjustment unit is
The average value having the shortest distance from the initial light source information among the average value of the first region and the average value of the second region is detected as adjusted light source information. A video device that automatically adjusts white balance.
前記調整された光源情報は次の式(3)により計算されることを特徴とする請求項10に記載のホワイトバランスを自動調整する映像装置。
ここで、rwhtとbwhtとはそれぞれ前記調整された光源情報のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値であり、rdownとbdownとはそれぞれ前記第1領域の平均値のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値であり、rupとbupとはそれぞれ前記第2領域の平均値のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値を示し、Distdownは前記初期光源情報と前記第1領域の平均値との距離を示し、Distupは前記初期光源情報と前記第2領域の平均値との距離を示す。
The video apparatus for automatically adjusting white balance according to claim 10, wherein the adjusted light source information is calculated by the following equation (3).
Here, r wht and b wht are the R / (R + G + B) value and B / (R + G + B) value of the adjusted light source information, respectively, and r down and b down are the average values of the first region, respectively. R / (R + G + B) value, B / (R + G + B) value, and r up and b up indicate the average R / (R + G + B) value and B / (R + G + B) value of the second region, respectively, and Dist down Indicates the distance between the initial light source information and the average value of the first area, and Dist up indicates the distance between the initial light source information and the average value of the second area.
前記ゲインは次の式(4)により計算されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のホワイトバランスを自動調整する映像装置。
ここで、RgainとBgainとはそれぞれレッド(R)に適用されるゲイン値、ブルー(B)に適用されるゲイン値であり、fscalingは前記入力映像をスケーリングするスケールファクタ(scaling factor)であり、rwhtとbwhtとはそれぞれ前記調整された光源情報のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値であり、gwhtは光源情報のG値である。
The video apparatus for automatically adjusting white balance according to claim 1, wherein the gain is calculated by the following expression (4).
Here, R gain and B gain are a gain value applied to red (R) and a gain value applied to blue (B), respectively, and f scaling is a scaling factor for scaling the input image. R wht and b wht are the R / (R + G + B) value and B / (R + G + B) value of the adjusted light source information, respectively, and g wht is the G value of the light source information.
前記ゲイン制御部は、
前記スケールファクタの逆数と、前記計算に用いられるレッド(R)のゲイン値とを前記入力映像のレッド(R)に乗算すると共に、前記スケールファクタの逆数と、前記計算に用いられるブルー(B)のゲイン値とを前記入力映像のブルー(B)に乗算することにより、前記入力映像のホワイトバランスを調整することを特徴とする請求項12に記載のホワイトバランスを自動調整する映像装置。
The gain controller is
The red (R) of the input image is multiplied by the reciprocal of the scale factor and the red (R) gain value used in the calculation, and the reciprocal of the scale factor and the blue (B) used in the calculation. 13. The video apparatus for automatically adjusting white balance according to claim 12, wherein a white balance of the input video is adjusted by multiplying a blue value (B) of the input video by a gain value of the input video.
イメージセンサでセンシングされた入力映像データを、色度成分を有する色空間のデータに変換する段階と、
多数の光源及び所定のカラーチェッカを用いて検出されるそれぞれの光源のグレイ領域に基づき前記入力映像データのグレイ領域を抽出する段階と、
前記入力映像データの色域内平均値及び中心値を用いて初期光源情報を抽出し、グレイ成分と色度成分との間に輝度差が存在することを用いて前記抽出されたグレイ領域に流入された色度成分が排除されるように前記初期光源情報を調整して最終光源情報を抽出する段階と、
前記最終光源情報に基づき前記入力映像データのスケーリングに適用されるゲインを計算し、計算されたゲインを前記入力映像データに適用してホワイトバランスを調整する段階と、
前記ホワイトバランスが調整された入力映像がディスプレイされるように信号処理する段階と、
を含むことを特徴とする映像装置のホワイトバランスを自動調整する方法。
Converting input video data sensed by an image sensor into data of a color space having a chromaticity component;
Extracting a gray region of the input video data based on a gray region of each light source detected using a plurality of light sources and a predetermined color checker;
The initial light source information is extracted using the average value and the center value in the color gamut of the input video data, and flows into the extracted gray region using the fact that a luminance difference exists between the gray component and the chromaticity component. Adjusting the initial light source information so as to eliminate the chromaticity component and extracting the final light source information;
Calculating a gain to be applied to scaling of the input video data based on the final light source information, and applying the calculated gain to the input video data to adjust white balance;
Signal processing so that the input image with the white balance adjusted is displayed;
A method for automatically adjusting the white balance of a video apparatus, comprising:
前記ホワイトバランスが調整された入力映像がディスプレイされるように信号処理する段階をさらに含むことを特徴とする請求項14に記載の映像装置のホワイトバランスを自動調整する方法。   15. The method of claim 14, further comprising: performing signal processing so that the input image with the adjusted white balance is displayed. 前記色空間は、
輝度(Y)軸、R/(R+G+B)軸、B/(R+G+B)軸よりなる色空間、または、輝度(Y)軸、R/G軸、B/G軸よりなる色空間であることを特徴とする請求項14または請求項15に記載の映像装置のホワイトバランスを自動調整する方法。
The color space is
A color space consisting of the luminance (Y) axis, R / (R + G + B) axis, B / (R + G + B) axis, or a color space consisting of the luminance (Y) axis, R / G axis, and B / G axis 16. A method for automatically adjusting white balance of a video apparatus according to claim 14 or 15.
前記グレイ領域を抽出する段階は、
前記多数の光源を用いて獲得されるグレイパッチのデータの平均値を用いて各光源のホワイトポイントを検出する段階と、
各光源のホワイトポイントを中心にした所定範囲を各光源のグレイ領域として検出して各光源のグレイ領域をすべて含む領域を、前記入力映像データのグレイ領域として抽出する段階と、
を含むことを特徴とする請求項14ないし請求項16のいずれか一項に記載の映像装置のホワイトバランスを自動調整する方法。
Extracting the gray region comprises:
Detecting a white point of each light source using an average value of gray patch data acquired using the plurality of light sources;
Detecting a predetermined range centered on the white point of each light source as a gray region of each light source and extracting the region including all the gray regions of each light source as a gray region of the input video data; and
The method for automatically adjusting the white balance of the video apparatus according to any one of claims 14 to 16, further comprising:
前記最終光源情報を抽出する段階は、
前記入力映像の色域内平均値及び中心値を用いて前記色域内平均値が反映された加重平均値を計算した後、前記加重平均値に基づき前記初期光源情報を抽出する段階と、
前記グレイ成分と前記色度成分との間に輝度差が存在することを用いて前記グレイ領域を低輝度の第1領域と高輝度の第2領域とに分割した後、前記第1領域の平均値及び前記第2領域の平均値に基づき前記初期光源情報を調整する段階と、
を含むことを特徴とする請求項14ないし請求項17のいずれか一項に記載の映像装置のホワイトバランスを自動調整する方法。
Extracting the final light source information comprises:
Calculating a weighted average value in which the average value in the color gamut is reflected using the average value and the center value in the color gamut of the input video, and then extracting the initial light source information based on the weighted average value;
The gray region is divided into a low-brightness first region and a high-brightness second region by using a luminance difference between the gray component and the chromaticity component, and then the average of the first region Adjusting the initial light source information based on a value and an average value of the second region;
The method for automatically adjusting the white balance of the video apparatus according to claim 14, further comprising:
前記初期光源情報を抽出する段階は、
前記加重平均値を、各光源のホワイトポイントを連結した中心軸に垂直マッピングした後、各光源別加重平均値を各光源のホワイトポイントにマッピングしたときに、誤差を最小化できる動きに基づき前記マッピングされた中心軸上の加重平均値を補正して前記初期光源情報として抽出することを特徴とする請求項18に記載の映像装置のホワイトバランスを自動調整する方法。
Extracting the initial light source information comprises:
After the weighted average value is vertically mapped to the central axis connecting the white points of each light source, and when the weighted average value for each light source is mapped to the white point of each light source, the mapping is performed based on the movement that can minimize the error. 19. The method for automatically adjusting white balance of a video apparatus according to claim 18, wherein the weighted average value on the central axis is corrected and extracted as the initial light source information.
前記加重平均値は次の式(1)により計算されることを特徴とする請求項18に記載の映像装置のホワイトバランスを自動調整する方法。
ここで、rweightedは前記加重平均値のR/(R+G+B)値、bweightedは前記加重平均値のB/(R+G+B)値であり、αとβとはそれぞれ任意の定数であり、raveは前記色域内平均値のR/(R+G+B)値、baveは前記色域内平均値のB/(R+G+B)値を示し、rgmは前記色域の中心値のR/(R+G+B)値、bgmは前記色域の中心値のB/(R+G+B)値を示す。
The method according to claim 18, wherein the weighted average value is calculated by the following equation (1).
Here, r weighted is the R / (R + G + B) value of the weighted average value, b weighted is the B / (R + G + B) value of the weighted average value, α and β are arbitrary constants, and r ave is R / (R + G + B) value of the average value in the color gamut, b ave indicates the B / (R + G + B) value of the average value in the color gamut, r gm is an R / (R + G + B) value of the center value of the color gamut, b gm Indicates the B / (R + G + B) value of the center value of the color gamut.
前記初期光源情報を調整する段階は、
前記グレイ領域での最大値と最小値の平均値及び前記グレイ領域の平均値を用いて決定されたスレショルド輝度値を基準に、前記グレイ領域を、前記第1領域と前記第2領域とに分割した後、前記第1領域の平均値と前記第2領域の平均値とを用いて前記初期光源情報を調整することを特徴とする請求項18に記載の映像装置のホワイトバランスを自動調整する方法。
Adjusting the initial light source information comprises:
The gray area is divided into the first area and the second area on the basis of an average value of the maximum value and the minimum value in the gray area and a threshold luminance value determined using the average value of the gray area. 19. The method of automatically adjusting white balance of an image apparatus according to claim 18, wherein the initial light source information is adjusted using an average value of the first area and an average value of the second area. .
前記スレショルド輝度値は次の式(2)により計算されることを特徴とする請求項21に記載の映像装置のホワイトバランスを自動調整する方法。
ここで、Ythresholdは前記スレショルド輝度値、Yregionは前記第1領域の平均値と前記第2領域の平均値との平均値であり、Yaveは前記グレイ領域の平均値であり、αとβとはそれぞれ任意の定数を示す。
The method of claim 21, wherein the threshold luminance value is calculated according to the following equation (2).
Here, Y threshold is the threshold luminance value, Y region is the average value of the average value of the first region and the average value of the second region, Y ave is the average value of the gray region, and α and β represents an arbitrary constant.
前記初期光源情報を調整する段階は、
前記第1領域の平均値及び前記第2領域の平均値のうち、前記初期光源情報と最短距離を有する平均値を、調整された光源情報として検出することを特徴とする請求項21に記載の映像装置のホワイトバランスを自動調整する方法。
Adjusting the initial light source information comprises:
The average value having the shortest distance from the initial light source information among the average value of the first region and the average value of the second region is detected as adjusted light source information. A method for automatically adjusting the white balance of video equipment.
前記調整された光源情報は次の式(3)により計算されることを特徴とする請求項23に記載の映像装置のホワイトバランスを自動調整する方法。
ここで、rwhtとbwhtとはそれぞれ前記調整された光源情報のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値であり、rdownとbdownとはそれぞれ前記第1領域の平均値のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値であり、rupとbupとはそれぞれ前記第2領域の平均値のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値を示し、Distdownは前記初期光源情報と前記第1領域の平均値との距離を示し、Distupは前記初期光源情報と前記第2領域の平均値との距離を示す。
The method of claim 23, wherein the adjusted light source information is calculated according to the following equation (3).
Here, r wht and b wht are the R / (R + G + B) value and B / (R + G + B) value of the adjusted light source information, respectively, and r down and b down are the average values of the first region, respectively. R / (R + G + B) value, B / (R + G + B) value, and r up and b up indicate the average R / (R + G + B) value and B / (R + G + B) value of the second region, respectively, and Dist down Indicates the distance between the initial light source information and the average value of the first area, and Dist up indicates the distance between the initial light source information and the average value of the second area.
前記ゲインは次の(4)により計算されることを特徴とする請求項14または請求項15に記載の映像装置のホワイトバランスを自動調整する方法。
ここで、RgainとBgainとはそれぞれレッド(R)に適用されるゲイン値、ブルー(B)に適用されるゲイン値であり、fscalingは前記入力映像をスケーリングするスケールファクタ(scaling factor)であり、rwhtとbwhtとはそれぞれ前記調整された光源情報のR/(R+G+B)値、B/(R+G+B)値であり、gwhtは光源情報のG値である。
16. The method for automatically adjusting white balance of a video apparatus according to claim 14 or 15, wherein the gain is calculated by the following (4).
Here, R gain and B gain are a gain value applied to red (R) and a gain value applied to blue (B), respectively, and f scaling is a scaling factor for scaling the input image. R wht and b wht are the R / (R + G + B) value and B / (R + G + B) value of the adjusted light source information, respectively, and g wht is the G value of the light source information.
前記ホワイトバランスを調整する段階は、
前記スケールファクタの逆数と、前記計算に用いられるレッド(R)のゲイン値とを前記入力映像のレッド(R)に乗算すると共に、前記スケールファクタの逆数と、前記計算に用いられるブルー(B)のゲイン値とを前記入力映像のブルー(B)に乗算することにより、前記入力映像のホワイトバランスを調整することを特徴とする請求項25に記載の映像装置のホワイトバランスを自動調整する方法。
The step of adjusting the white balance includes
The red (R) of the input image is multiplied by the reciprocal of the scale factor and the red (R) gain value used in the calculation, and the reciprocal of the scale factor and the blue (B) used in the calculation. 26. The method of claim 25, wherein the white balance of the input image is adjusted by multiplying the input image blue by the blue value (B) of the input image.
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